I.4. Các phương pháp chuẩn độ: I.4.1. Phương pháp pemanganat: Phương pháp pemanganat dựa trên cơ sở các phản ứng oxi hóa các chất khử bằng ion pemanganat trong môi trường axit, bazo hay trung tính. Trong môi trường axit: V. Trong môi trường trung tính: V Trong môi trường kiềm: V. Phạm vi ứng dụng: • Chuẩn độ trực tiếp bằng KMnO4 các chất trong môi trường axit như: V3+ thành V5+, Ce3+ thành Ce4+, chuẩn độ H2O2 thành O2, thành . • Định lượng chất khử qua phản ứng với Fe3+ sau đó chuẩn độ lượng Fe2+ còn dư dùng để chuẩn độ các chất khử mà gặp khó khăn khi chuẩn độ trực tiếp. Ví dụ như: Cr2+ thành Cr3+, Ti3+ thành Ti4+, ... • Định lượng gián tiếp chất khử dùng pemanganat dư dùng để chuẩn độ các chất khử không thể chuẩn độ trực tiếp được. • Định lượng gián tiếp chất oxi hóa dùng chất khử dư. • oxalat bằng pemanganat. I.4.2 Phương pháp đicromat: V. Phương pháp này chủ yếu dùng để chuẩn độ Fe(II): Phạm vi ứng dụng: • Phản ứng này có thể dùng chuẩn độ ngược chiều chất oxi hóa. • Có thể định lượng chất thử bằng phương pháp chuẩn độ thế hoặc chuẩn độ ngược: • Cho chất khử phản ứng với muối Fe3+ dư và chuẩn độ lượng Fe2+ tạo thành bằng . • Nếu chất khử phản ứng chậm với Fe3+ thì thêm K2Cr2O7 dư, lấy chính xác, sau đó chuẩn ngược bằng dung dịch chuẩn Fe(II). I.4.3 Phương pháp iot: • Phương pháp này dựa trên cơ sở các quá trình oxi hóa, khử biến iot tự do thành iotdua và ngược lại: I2 + I ⇌ Phạm vi ứng dụng: • Định lượng các chất khử hoặc các chất oxi hóa. Một trong các chất khử được dùng để định lượng trong phương pháp này là Na2S2O3. Để chính xác người ta dung chỉ thị là hồ tinh bột. • Cho các chất oxi hóa tác dụng với KI dư sau đó chuẩn độ lượng iot giải phóng ra bằng Na2S2O3. • Có thể thêm dư dung dịch chuẩn iot vào chất khử sau đó chuẩn độ iot dư bằng dung dịch chuẩn Na2S2O3. Phản ứng quan trọng là: . I.5. Chất oxi hóa mạnh : I.5.1. Kali permanganat Kali permanganat là một chất oxi hóa mạnh và dễ sử dụng bởi vì nó có thể sử dụng trong cả môi trường acid, bazo lẫn trung tính. Nó được ứng dụng rỗng rãi trong nhiều lĩnh vực. Trong môi trường acid, kali permanganat bị khử thành ion Mn2+ theo phương trình sau đây: MnO4 + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O ; E0 = 1,51V Trong môi trường trung tính, kali permamganate bị khử thành mangan dioxit và oxit này lại đóng vai trò là một tác nhân oxi hóa. MnO4 + 2H+ + 3e MnO2 +2H2O ; Eo = 1,68V Ngoài ra, trong môi trường bazo, tính chất oxi hóa của ion permanganat được thể hiện khi nó bị khử thành ion manganat: MnO4 + e MnO42 ; Eo = 0,67 V Trong thí nghiệm xác định tác nhân khử sử dụng KMnO4, dung dịch chuẩn được chuẩn bị bằng cách hòa tan một lượng thừa nhỏ so với khối lượng tính toán được trong một thể tích nước cần dùng, đun sôi trong nửa giờ hoặc hơn và lọc bỏ lượng kết tủa MnO2. Dung dịch thu được sau đó được chuẩn hóa lại bằng natri oxalat (chất chuẩn chính). Do vậy, KMnO4, không được xem là chất chuẩn chính, là một hạn chế lớn. Ngoài ra, khi chuẩn bị, dung dịch của nó cần được lọc kết tủa MnO2 sau một thời gian bảo quản. Hơn nữa, dung dịch của nó cần được bảo quản trong tối vì sự tạo thành MnO2 được xúc tác bởi ánh sáng. Sự chuẩn hóa KMnO4 bởi acid oxalic được thể hiện trong phương trình hóa học sau đây: 5C2O42 + 2MnO4 + 16H+ 10CO2 + 2Mn2+ + 8H2O Sự oxi hóa của ion oxalat với ion permanganat ở nhiệt độ thường xảy ra chậm và do đó phản ứng cần đun nóng. Điểm kết thúc được nhận biết bằng màu hồng được tạo ra trong dung dịch bởi giọt thừa đầu tiên của chất oxi hóa được thêm vào. Theo cách này KMnO4 đóng vai trò là chất chỉ thị tự thân (seft indicator). Tính chất này cũng chính là một lợi thế của KMnO4. Chỉ 0.01 ml dung dịch kali permanganat trong 100 ml nước là có thể quan sát được màu của nó. Nếu dung dịch permanganat quá loãng, thì diphenylamin sunphonic acid hoặc phức phenatrolin Fe(II)rên, một tính chất hữu ích của kali permanganat là màu tím so với giá của dung dịch Cerium(IV) có thể được thêm vào để làm rõ nét điểm cuối. Điểm cuối của permanganat không bền bởi vì lượng dư ion permanganat sẽ phản ứng chậm với mangan(II) có nồng độ tương đối cao xuất hiện ở điểm cuối của quá trình chuẩn độ. 2MnO4 + 3Mn2+ + 2H2O → 5MnO2 ↓ + 4H+ Chất oxi hóa này thường được sử dụng để phân tích ion sắt (II), Asen(III), H2O2 và NO2 được thể hiện trong các phương trình hóa học tương ứng dưới đây:
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH TIỂU LUẬN HỌC PHẦN: HĨA PHÂN TÍCH NÂNG CAO Tên đề tài: CÂN BẰNG OXI HÓA KHỬ TRONG DUNG DỊCH, CÁC BÀI TOÁN ỨNG DỤNG TRONG DẠY HỌC VÀ CÁC ỨNG DỤNG TRONG THỰC TIỄN Họ tên học viên: LÊ THỊ TUYỀN Chun ngành: LL & PPDH BỘ MƠN HĨA HỌC Khóa học: 2020-2022 Giảng viên: PGS.TS ĐINH THỊ TRƯỜNG GIANG Nghệ An, tháng năm 2020 MỤC LỤC MỞ ĐẦU I CƠ SỞ LÍ THUYẾT I.1 Trường hợp hệ số hợp thức dạng oxi hoá dạng khử liên hợp hai cặp oxi hoá - khử I.1.1 Chuẩn độ chất khử chất oxi hoá .4 I.1.2 Chuẩn độ chất oxi hoá chất khử .5 I.2 Trường hợp hệ số hợp thức dạng oxi hoá dạng khử liên hợp cặp oxi hoá - khử khác .6 I.3 Chuẩn độ nấc: I.4 Các phương pháp chuẩn độ: .8 I.4.1 Phương pháp pemanganat: I.4.2 Phương pháp đicromat: .9 I.4.3 Phương pháp iot: I.5 Chất oxi hóa mạnh : 10 I.5.1 Kali permanganat .10 I.5.2 Muối Cerium (IV) .11 I.5.3 Kali dichromat 11 I.5.4 Kali bromat .12 I.5.5 Kali iodate 13 I.5.6 Iod .14 I.6 Tác nhân khử : 15 I.6.1 Sắt 15 I.6.2 Chromium (II) titanium (III) .15 II CÁC BÀI TOÁN ỨNG DỤNG TRONG DẠY HỌC THPT 16 II.1 Dạng : Tính tốn kết phân tích với việc chấp nhận dừng chuẩn độ ĐTĐ 16 II.2 Dạng : Tính điện cực điểm cuối chuẩn độ 19 II.3 Dạng : Tính sai số chuẩn độ 20 II.4 Dạng : Vẽ đường chuẩn độ, tính bước nhảy chuẩn độ, chọn thị 21 III ỨNG DỤNG TRONG THỰC TIỄN 24 III.1 Xác định vitamin C phương pháp chuẩn độ iod 24 III.1.1 Cơ sở phương pháp 24 III.1.2 Quy trình xác định hàm lượng vitamin C có mẫu thực phẩm: 25 III.1.3 Tính tốn nồng độ vitamin C: .26 III.2 Phương pháp permanganat xác định Fe2+ Xác định số permanganat nước 27 III.2.1 Nguyên tắc phương pháp : 27 III.2.2 Tiến hành thí nghiệm : 27 III.2.3 Phân tích số Permanganat nước TCVN 6186:1996 28 III.2.4 Một số lưu ý làm chuẩn độ 30 III.2.5 Kết luận: 30 KẾT LUẬN 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO .32 MỞ ĐẦU Hóa học phân tích nói chung đặc biệt cân oxi hóa khử dung dịch nói riêng, có vai trị quan trọng q trình giảng dạy mơn hố học trường trung học phổ thông (THPT), đặc biệt trường chuyên luyện thi học sinh giỏi Nội dung đưa vào chương trình sách giáo khoa (SGK) 12 nâng cao với thời lượng nội dung kiến thức đơn giản Để rút ngắn khoảng cách nội dung kiến thức học trường chuyên nội dung thi Olympic cần thiết phải trang bị cho giáo viên (GV) học sinh (HS) số kiến thức nâng cao, đảm bảo mức độ hợp lý, phù hợp với trình độ học sinh phổ thơng Bên cạnh cân oxi hóa khử dung dịch ứng dụng rộng rãi thực tiễn Ta xác định thành phần chất mẫu thực phẩm hay xác định hàm lượng chất có mẫu nước cịn liên quan đến nhiều lĩnh vực khác Tôi xin cảm ơn PGS.TS Đinh Thị Trường Giang, người Thầy nhiệt tình giảng dạy bảo cho tơi mơn hóa Phân tích người động viên viết tiểu luận : “Cân oxi hóa khử dung dịch, tốn ứng dụng dạy học ứng dụng thực tiễn” Nội dung tiểu luận gồm có phần : (1) : Cơ sở lý thuyết chung cân oxi hóa khử dung dịch (2) : Các toán ứng dụng dạy học THPT (3) : Một số ứng dụng thực tiễn Mặc dù cố gắng, kinh nghiệm kiến thức có hạn, nên việc viết tiểu luận cịn sai sót Rất mong q Thầy - Cơ bạn góp ý thêm Tác giả I CƠ SỞ LÍ THUYẾT Trong phương pháp chuẩn độ oxi hoá - khử, dung dịch thay đổi theo thể tích dung dịch chuẩn thêm vào dung dịch cần chuẩn độ Đường biểu diễn dung dịch theo thể tích dung dịch thêm vào gọi đường cong chuẩn độ hay đường định phân Để tính dung dịch chuẩn độ cần vào thời điểm kết thúc chuẩn độ: Trước sau điểm tương đương (ĐTĐ), dung dịch tính theo cặp oxi hố khử liên hợp dư Tại ĐTĐ, dung dịch tính theo cặp oxi hố - khử liên hợp I.1 Trường hợp hệ số hợp thức dạng oxi hoá dạng khử liên hợp hai cặp oxi hoá - khử Trong trường hợp số electron trao đổi nửa phản ứng oxi hố khử khác I.1.1 Chuẩn độ chất khử chất oxi hoá Giả sử ta chuẩn độ V0 ml dung dịch chất khử Kh C0 mol/l chất oxi hoá Ox1 C mol/l Ox1 + n1e � Kh1 E’1 Kh2 � Ox2 + n2e E’2 Với E’1, E’2 điều kiện cặp oxi hoá - khử Ox1/Kh1 , Ox2/Kh2 *) Trước ĐTĐ: dung dịch dư Kh2, thường người ta tính dung dịch theo cặp điện hoạt Ox2/Kh2 Phản ứng chuẩn độ: n2Ox1 + n1Kh2 → CV C0 (mol/l): V V0 C0V0 V V0 n2Kh1 + n1Ox2 C0V0 n1 CV V V0 - n2 V V0 CV V V0 (II.1) n1 CV n2 V V0 C(mol/l) Ở 250C, điện cực dung dịch tính theo phương trình Nernst: 0, 059 [Ox ]' 0, 059 n1CV ' E2 lg E2' lg ' n2 [Kh ] ↔ E = n2 n 2C0V0 n1CV E= (II.2) Theo phương trình phản ứng ĐTĐ: C0V0 CV n2 (V V0 ) = n1 (V V0 ) n1CV Nên tỷ số mol P = n2C0V0 sai số q = P – Chia số hạng log (II.2) với n 2C0V0 ta có: E2' 0, 059 P 0,059 q lg E2' lg n2 1 P n2 q E= (II.3) *) Tại ĐTĐ: thành phần chủ yếu dung dịch [Kh1] [Ox2], đó: [Kh1 ] [Ox ] [Kh ] [Ox1 ] n2 n1 ; n1 n (rất nhỏ) (II.4) Do ĐTĐ hỗn hợp theo hai cặp điện hoạt: 0, 059 [Ox1 ]' E1' lg n [Kh1 ]' ETĐ = 0, 059 [Ox ]' E2' lg n [Kh ]' E = TĐ n1E1' n2 E2' [Ox1 ]' [Ox ]' n1 E1' n2 E2' 0, 059 lg ( II 4) [Kh1 ]' [Kh ]' ��� � ETĐ = n1 n2 → ETĐ = n1 n2 (II.5) *) Sau ĐTĐ: dung dịch có dư Ox1, thường người ta tính dung dịch theo cặp điện hoạt Ox1/Kh1 Phản ứng chuẩn độ: n2Ox1 + n1Kh2 → n2Kh1 + n1Ox2 C0V0 CV V V0 C (mol/l): V V0 CV n2 C0V0 V V n V V0 C(mol/l): - n2 C0V0 n1 V V0 C0V0 V V0 Ở 250C, điện cực dung dịch tính theo phương trình Nernst: 0, 059 [Ox1 ]' 0, 059 n1CV n 2C0V0 ' E1 lg E1' lg ' n [Kh ] n n 2C0V0 1 E= ↔E= (II.6) E1' 0, 059 0,059 lg( P 1) E1' lg q n1 n1 Thay P q vào (II.6) ta có: E = (II.7) Từ giá trị thực nghiệm dựa vào công thức (II.2), (II.5) (II.6) lập bảng liên hệ E - V xây dựng đường chuẩn độ (bài tập cụ thể trình bày phần sau) I.1.2 Chuẩn độ chất oxi hoá chất khử Giả sử ta chuẩn độ V0 ml dung dịch chất oxi hoá Ox1 C0 mol/l chất khử Kh2 C mol/l Ox1 + n1e � Kh1 E’1 Kh2 � Ox2 + n2e E’2 *) Trước ĐTĐ: dung dịch có dư Ox1, dung dịch tính theo cặp điện hoạt Ox1/Kh1 Phản ứng chuẩn độ: n2Ox1 + n1Kh2 → n2Kh1 + n1Ox2 C0 (mol/l): C0V0 V V0 CV V V0 C0V0 n2 CV C(mol/l): V V0 - n1 V V0 n2 CV n1 V V0 CV V V0 Ở 250C, điện cực dung dịch tính theo phương trình Nernst: 0, 059 [Ox1 ]' 0, 059 n1C0V0 n 2CV E1' lg E1' lg ' n [Kh ] n n 2CV 1 E= ↔E= (II.8) Theo phương trình phản ứng ĐTĐ: C0V0 CV n1 (V V0 ) = n2 (V V0 ) n2CV Nên tỷ số mol P = n1C0V0 sai số q = P – Chia số hạng log (II.8) với n1C0V0 ta có: 0, 059 P 0, 059 q E1' lg E1' lg n P n 1 q 1 E= (II.9) *) Tại ĐTĐ: thành phần chủ yếu dung dịch [Kh1] [Ox2], Tương tự, hệ hỗn hợp tính theo hai cặp điện hoạt: *) Sau ĐTĐ: dung dịch có dư Kh 2, tính dung dịch theo cặp điện hoạt Ox2/Kh2 Phản ứng chuẩn độ: n2Ox1 + n1Kh2 → n2Kh1 + n1Ox2 C0V0 C0 (mol/l): V V0 CV V V0 CV n1 C0V0 V V0 - n2 V V0 C0V0 V V0 n1 C0V0 n2 V V0 C(mol/l) Ở 25 C, điện cực dung dịch tính theo phương trình Nernst: 0, 059 [Ox ]' n1C0V0 0,059 E2' lg E2' lg ' n2 [Kh ] ↔ E = n2 n 2CV- n1C0V0 E= (II.10) Thay P q vào (II.10) ta có: E = E2' 0, 059 0, 059 lg E2' lg n2 P 1 n2 q (II.11) I.2 Trường hợp hệ số hợp thức dạng oxi hoá dạng khử liên hợp cặp oxi hố - khử khác 2 Ví dụ : xét phép chuẩn độ V0 ml Fe2+ C0 M Cr2O7 C M pH = Các bán phản ứng: Cr2O72 + 14H + 6e � 2Cr3+ + 7H2O + EFe E20 0,771V 3 / Fe 2 Fe2+ � Fe3+ + e Phản ứng chuẩn độ: Cr2O72 ECr E10 1,33V O 2 / Cr 3 + 14H+ + 6Fe2+ → 2Cr3+ + 7H2O + 6Fe3+ C0 (mol/l): C0V0 V V0 CV V V0 C0V0 CVT Ð Tại ĐTĐ: V V0 = 6(V V0 ) 6CV ↔ 6CVTĐ = C0V0 tỷ số mol P = C0V0 sai số q = P -1 *)Trước ĐTĐ: dư Fe2+ nên ta tính theo cặp oxi hố - khử sắt: Cr2O72 + 14H+ + 6Fe2+ → 2Cr3+ + 7H O + 6Fe3+ C0V0 CV V V0 C0 (mol/l): V V0 C0V0 6CV 2CV 6CV V V0 - V V0 V V0 V V0 C(mol/l): Etr EFe 0, 059 lg 3 / Fe2 [ Fe3 ] 6CV EFe 0, 059 lg 3 2 / Fe2 [ Fe ] C0V0 6CV (II.12) Chia số hạng log (II.12) với C0V0 ta có: EFe 0, 059 lg 3 / Fe 2 1 q P EFe 0, 059 lg 3 / Fe 2 q 1 P = Etr (Như II.3 tương tự II.13) [ Fe 2 ] [ Fe3 ] [Cr2O72 ]; [Cr 3 ] *) Tại ĐTĐ: ETĐ EFe 0, 059 lg 3 / Fe2 ETĐ = ECr O 2 / 2Cr 3 (II.13) (II.14) [ Fe3 ] [ Fe 2 ] 0, 059 [Cr2O72 ][H + ]14 lg [Cr 3 ]2 ECr0 O 2 / 2Cr 3 EFe 3 / Fe 2 0, 059 [ Fe3 ] [Cr2O72 ][H + ]14 lg [ Fe2 ] [Cr 3 ]2 →ETĐ = (II.15) + với pH = hay [H ] = M thay (II.14) vào (II.15) ta được: 0 ECr 2 3 E 3 0, 059 C0V0 Fe / Fe 2 2O7 / Cr lg 3 7 2[ Fe ] (II.16) với [Fe3+] = V V0 , ETĐ = ĐTĐ 6CVTĐ V0 6CC0 6C = C0V0 → V V0 6C C0 → [Fe3+]TĐ = 6C C0 0 ECr EFe 3 O 2 / Cr 3 / Fe 2 Thay vào (II.16): ETĐ= 0, 059 6C C0 lg 4CC0 2 *) Sau ĐTĐ: dư Cr2O7 , tính theo phương trình: (II.17) ECr O 2 / Cr 3 0, 059 [Cr2O72 ] lg [Cr 3 ]2 với [H+] = M ES = Dựa vào phản ứng chuẩn độ để thiết lập công thức xác định sau ĐTĐ: C0 (mol/l): Cr2O72 + 14H+ + 6Fe2+ → 2Cr3+ + 7H O + 6Fe3+ C0V0 CV V V0 V V0 C (mol/l): C0V0 CV V V0 - 6(V V ) → ES = ECr O 2 / Cr 3 C0V0 V V0 CV CV- 0 0, 059 (V V ) lg (C0 V0 / 3) � ES ECr O2 / Cr 3 Vậy ES = 2C0V0 6(V V ) 0, 059 6CV- C0 V0 3(V V0 ) lg C0 V0 2C0 V0 ECr O 2 / 2Cr 3 0, 059 0, 059 3(V V0 ) lg (P-1) + lg 6 2C0 V0 (II.18) (II.19) V0 6C � Ở gần sát ĐTĐ, coi C0V0 �6CV → V V0 6C C0 thay vào (II.19): 0, 059 0, 059 6C C0 ECr lg (P-1) + lg 2 3 2O7 / Cr 6 4CC0 E = (II.20) S Như vậy, ĐTĐ sau ĐTĐ phụ thuộc vào nồng độ chất phản ứng I.3 Chuẩn độ nấc: Nếu dung dịch chuẩn độ chứa chất khử điện cực tiêu chuẩn khác xa chuẩn độ riêng rẽ chúng chất oxi hố thích hợp Chẳng hạn, ngun tắc chuẩn độ riêng ion hỗn hợp Sn 2+ Fe2+ Ce4+ E 0' 4 ( 0,15V ) E 0' 3 ( 0, 771V ) Fe / Fe Sn / Sn nên chuẩn độ Ce4+ ban đầu Sn4+ bị chuẩn độ trước Thế ĐTĐ thứ nhất: 0' 0' ESn EFe / Sn / Fe 0, 58V ETĐ1 = 2 4 2 2 3 2 0' EFe 0, 059 lg 3 / Fe2 [Fe3 ] [Fe3 ] 0,58 V � 103,2 2 2 [Fe ] [Fe ] = 5,79.10-4 Lúc ETĐ1= Như vậy, tỷ lệ Fe2+ bị oxi hoá gần 0,06%, nghĩa coi Fe 2+ chưa bị chuẩn độ Sau lại tiến hành chuẩn độ Fe2+ bình thường trường hợp Trong trường hợp chất cần chuẩn hệ oxi hoá - khử nhiều bậc chuẩn độ nấc giống chuẩn độ đa axit kiềm (nếu E nấc cách xa nhau) Để tính thời điểm, từ thiết lập đường chuẩn độ ta sử dụng: Các phương trình bảo tồn electron xuất phát từ sản phẩm nấc chuẩn độ có mặt chất tham gia phản ứng Các phương trình Nernst hai hệ liên hợp Các phương trình bảo tồn nồng độ hai chất tham gia chuẩn độ I.4 Các phương pháp chuẩn độ: I.4.1 Phương pháp pemanganat: Phương pháp pemanganat dựa sở phản ứng oxi hóa chất khử ion pemanganat môi trường axit, bazo hay trung tính 1,51 EMnO 2 Trong môi trường axit: MnO4 8H 5e � Mn H 2O Mn 2 V Trong mơi trường trung tính: MnO H 2O 3e � MnO2 4OH EMnO 0,59 V MnO2 2 Trong môi trường kiềm: MnO4 e � MnO4 E MnO4 0,57 MnO42 V Phạm vi ứng dụng: Chuẩn độ trực tiếp KMnO4 chất môi trường axit như: V3+ thành V5+, Ce3+ thành Ce4+, chuẩn độ H2O2 thành O2, NO2 thành NO3 Định lượng chất khử qua phản ứng với Fe3+ sau chuẩn độ lượng Fe2+ cịn dư dùng để chuẩn độ chất khử mà gặp khó khăn chuẩn độ trực tiếp Ví dụ như: Cr2+ thành Cr3+, Ti3+ thành Ti4+, Định lượng gián tiếp chất khử dùng pemanganat dư dùng để chuẩn độ chất khử chuẩn độ trực tiếp Định lượng gián tiếp chất oxi hóa dùng chất khử dư oxalat pemanganat I.4.2 Phương pháp đicromat: 3 Cr2O 14 H 6e � 2Cr H 2O ECr O 2 1,36 Cr 3 V Phương pháp chủ yếu dùng để chuẩn độ Fe(II): Cr2 O7 Fe2 14 H � 2Cr 3 Fe3 H O Phạm vi ứng dụng: Phản ứng dùng chuẩn độ ngược chiều chất oxi hóa Có thể định lượng chất thử phương pháp chuẩn độ chuẩn độ ngược: Cho chất khử phản ứng với muối Fe3+ dư chuẩn độ lượng Fe2+ tạo thành Cr2O7 Nếu chất khử phản ứng chậm với Fe3+ thêm K2Cr2O7 dư, lấy xác, sau chuẩn ngược dung dịch chuẩn Fe(II) I.4.3 Phương pháp iot: Phản ứng chuẩn độ: Cr2O72 Fe 2 14 H � 2Cr 3 Fe 3 H 2O Tổng số mol K2Cr2O7 thêm vào: (50 + 7,46) 0,02 = 1,1492 (mol) Lượng K2Cr2O7 phản ứng với Fe2+ thêm vào: 20 0,1253 = 0,41767 (mol) Lượng K2Cr2O7 phản ứng với C2H5OH: 1,1492 – 0,41767 = 0,73153 (mol) Khối lượng rượu có mẫu phân tích: 0,73153 0,046 = 0,05055 (g) % C2H5OH = 100% = 40,4% II.2 Dạng : Tính điện cực điểm cuối chuẩn độ Bài 10: Tính ĐTĐ phép chuẩn độ dung dịch FeSO 0,0100 M dung dịch Br2 0,0100 M pH =0 [10] Lời giải : Đây phép chuẩn độ chất khử chất oxi hoá phức tạp hệ số hợp thức dạng oxi hố dạng khử liên hợp cặp Br 2/2Br- khác nhau, ĐTĐ tính theo cặp phụ thuộc vào nồng độ chất tham gia phản ứng Các bán phản ứng: Br2 + 2e � 2Br E01 = 1,085V Fe2+ � Fe3+ + e E02 = 0,771V Phản ứng chuẩn độ: Br2 + 2Fe2+ → 2Fe3+ + 2BrThế ĐTĐ: 0, 059 [ Br2 ] ETÐ E10 lg [ Br ]2 ETÐ EFe 0, 059 lg 3 / Fe2 [ Fe3 ] [ Fe2 ] 0, 059 [Br2 ][Fe3+ ] � ETÐ (2 E10 E20 ) lg 3 [Br - ]2 [Fe2+ ] Tại ĐTĐ: [Br2] = [Fe2+]/2 ; [Br-] = [Fe3+] ETÐ 0, 059 [Br2 ][Fe3+ ] 0 (2 E1 E2 ) lg 3+ 3 [Fe ] 2[Br2 ] CV 0, 059 ETÐ (2 E10 E20 ) lg [ Fe3 ]TÐ 0 3+ 3 2[Fe ]TÐ , với V V0 ; mà ĐTĐ: 2CVTĐ = C0V0 V0 V0 2C 2C � VT Ð C0 VT Ð V0 C0 2C Từ HS xác định nồng độ ion Fe3+ thay vào để xác định ĐTĐ: 0, 059 2C+C0 ETÐ (2 E10 E20 ) lg 3 4CC0 = 1,02V 19 Bài 11: Chuẩn độ 25 ml FeSO4 0,05 M KMnO4 0,01 Mở pH = Tính E pe điện cực Pt nhúng dung dịch chuẩn độ so với điện cực hidro tiêu chuẩn sau thêm: a) 15 ml KMnO4 b) 25 ml KMnO4 c) 28 ml KMnO4 Lời giải: Phản ứng chuẩn độ: MnO4 5Fe 2 8H � Mn 2 5Fe3 H 2O 2 Tại điểm tương đương số đương lượng MnO4 = số đương lượng Fe 0, 05.25 25(ml ) 5.0, 01 VTĐ V1 = 15 ml < VTĐ Dừng chuẩn độ trước điểm tương đương petr 0, 68 5.0, 01.15 lg 13, 0, 059 1.0, 05.25 5.0, 01.15 Etr = 13,2 0,0592 = 0,781 V V2 = 25 ml = VTĐ Do ta có: pe pe ' Fe ' Mn 0, 68 1,51 0, 0592 0,0592 23, 43 peTĐ ETĐ = 23,43 0,0592 = 1,387 V V3 = 28 ml > VTĐ Dừng chuẩn độ sau điểm tương đương Ta có: peS n CV n2 CoVo 5.0, 01.28 1.0,05.25 n2 lg lg 25,32 n1 n2 CoVo 1.0, 05.25 ' peMn II.3 Dạng : Tính sai số chuẩn độ Bài 12: Tính E pe chuẩn độ 20 ml FeSO 0,015 M K2Cr2O7 0,005 M pH = thể tích K2Cr2O7 dùng ml Lời giải: Phản ứng chuẩn độ: Cr2O72 Fe2 14 H � 2Cr 3 Fe3 H 2O 2 Tại thời điểm tương đương thì: số đ Cr2O7 = số đ Fe 2 20.0, 015 10 6.0, 005 VTĐ = (ml) VHCl < VTĐ, dừng trước điểm tương đương nên ta có: E E Fe3 / Fe2 ⇒ E 0, 68 n1CV 0, 0592 lg n2 n2C0V0 n1CV 0, 0592 6.0, 005.8 lg 0,8066(V ) 1.0, 015.20 6.0, 005.8 20 0,8066 13, 625 pe = 0.0592 TiO 2 Ti3 E = � TiO 2 � � H� � � � � 0, 0952.lg 3 � Ti � � � ⇔ 0,28 = 0,1 + 0,0592 � TiO 2 �� H� � �� � 3 � Ti � � � CV � TiO 2 � 0 � � � H � V V0 Với � �= 1; CV C0V0 3 � Ti � ⇒ � �= V V0 → V = 100,09 ml Bài 13: Chuẩn độ 100 ml dung dịch FeSO4 0,1 M dung dịch KMnO4 0,02 M pH = Tính sai số chuẩn độ dung dịch xuất màu hồng KMnO với nồng độ 1.10-5 M Lời giải: 2 3 2 Phản ứng chuẩn độ: 5Fe MnO4 H � Fe Mn H 2O Chuẩn độ đến xuất màu hồng kết thúc chuẩn độ sau điêm tương đương � H � Với � � ta có: EE ⇔ MnO4 Mn E EMnO MnO4 � 0, 0592 � � � lg 2 n1 � Mn � � � Mn 2 0, 0592 lg q n1 ⇒q= � MnO � � � 2 � Mn � � � 105 103 2 ⇔ q = 10 hay q = 0,1% II.4 Dạng : Vẽ đường chuẩn độ, tính bước nhảy chuẩn độ, chọn thị Bài 14: Hãy vẽ đường cong chuẩn độ chuẩn độ 100 ml dung dịch Fe 2+ 0,100 M Ce4+ 0,100 M pH = 0 EFe 0, 771 V ; ECe 1, 44 V 3 4 / Fe 2 / Ce3 Cho Lời giải: Khi thêm dần dung dịch Ce4+ vào dung dịch Fe2+ điện cực dung dịch tăng dần Trước ĐTĐ dư Fe2+ nên dung dịch tính theo CV [ Fe3 ] 0 EFe 0, 059 lg EFe 0, 059 lg 3 2 / Fe / Fe 2 C0V0 CV [ Fe ] = phương trình: Etr 3 21 2 Tại ĐTĐ, hệ hỗn hợp tính theo cặp Với hệ số hợp thức dạng oxi hoá - khử cặp số electron trao đổi q trình oxi hố khử nên: 0 EFe ECe C0V0 / Fe / Ce 100 ETĐ = 1,11 V, ứng với VTĐ = C ml 3 2 4 3 Sau ĐTĐ, dư Ce4+, tính theo cặp ceri: CV C0V0 [Ce 4 ] 0 E 0, 059lg ECe 0,059 lg 4 3 Ce / Ce / Ce C0V0 [Ce ] ES 4 3 Để vẽ xác cần xác định vài giá trị (với thể tích thuốc thử tương ứng) khu vực trước sau ĐTĐ Bảng có trình bày số điểm tính đường chuẩn độ dung dịch Fe2+ Ce4+ Bảng 1: Kết tính đường chuẩn độ 100 ml dung dịch Fe2+ 0,100 M Ce4+ 0,100 M pH = 4 V Ce , ml 10 50 90 99 100 101 110 150 E (V) 0,715 0,771 0,827 0,889 1,110 1,322 1,381 1,422 pe 12,12 13,07 14,02 15,07 18,81 22,41 23,41 24,10 Từ số liệu tính bảng em vẽ dạng đường cong biểu diễn 4 phụ thuộc E theo VCe Để quan sát rõ BNCĐ, GV cho em E biểu diễn đường chuẩn độ theo phụ thuộc pe vào Vthuốc thử (với pe = 0, 059 ) E 1.5 1.3 1.1 0.9 0.7 0.5 V Hình 2.1 Dạng đường cong chuẩn độ 100 ml dung dịch Fe2+ 0,100 M Ce4+ 0,100 M pH = Từ hình 1, GV phân tích cho HS thấy rằng: - Đường chuẩn độ đối xứng qua ĐTĐ phép chuẩn độ hệ số hợp thức dạng oxi hoá - khử cặp số electron trao đổi q trình oxi hố khử 22 - Với ETĐ = 1,11 V chọn thị oxi hố - khử có chuyển màu rõ giá trị khoảng 1,11 V, ví dụ dùng thị axit phenylantranylic (E = 1,08V) Feroin dung dịch axit HCl, H2SO4 1M (E = 1,12 V) Bài 15 : Hãy vẽ đường cong chuẩn độ chuẩn độ 100 ml dung dịch Fe 2+ 0,300 M 2 Cr2O7 0,050 M pH = E 3 2 0, 771 V ; E 2 3 1,33 V Cr O / Cr Cho Fe / Fe Lời giải : Hồn tồn tương tự ví dụ trên, em phải tính dung dịch số thời điểm chuẩn độ So với ví dụ việc tính trường hợp 2 phức tạp hệ số hợp thức dạng oxi hoá, khử liên hợp cặp Cr2O7 /Cr3+ khác nhau, ETĐ sau ĐTĐ phụ thuộc vào nồng độ: [ Fe3 ] 6CV 0 Etr EFe 0, 059 lg E 3 2 3 2 0, 059 lg / Fe Fe / Fe [ Fe ] C0V0 6CV Tại pH=0: với VTÐ ETÐ 0 ECr EFe 3 O 2 /2 Cr 3 / Fe 2 7 0, 059 6C C0 lg 4CC0 , C0V0 100ml 6C ES ECr O 2 / Cr 3 0, 059 6CV- C0 V0 3(V V0 ) lg C0 V0 2C V0 Như vậy, ứng với thể tích thuốc thử cho vào em tính giá trị tương ứng Từ HS lập bảng phụ thuộc hệ (E pe) thể tích thuốc thử cho vào (bảng 2) Bảng 2: Kết tính đường chuẩn độ 100 ml dung dịch Fe2+ 0,300 M 2 Cr2O7 0,0500 M pH = 2 V Cr2O7 , ml E (V) Pe 10 50 90 99 100 101 110 150 0,71 12,1 2pe 0,77 13,0 0,82 14,0 0,88 15,0 1,25 21,3 1,32 22,3 1,33 22,5 1,33 22,6 25 22 19 16 13 10 231 V Hình 2.2 Dạng đường cong chuẩn độ 100 ml dung dịch Fe 2+ 0,300 M Cr2O72 0,0500 M pH = Từ dạng đường cong chuẩn độ, GV cho HS nhận xét thấy trường hợp (hệ số hợp thức dạng oxi hoá, khử liên hợp cặp Cr2O72-/Cr3+ khác nhau, số electron trao đổi khác nhau) đường cong chuẩn độ không đối xứng qua ĐTĐ 24 III ỨNG DỤNG TRONG THỰC TIỄN III.1 Xác định vitamin C phương pháp chuẩn độ iod Ứng dụng kĩ thuật chuẩn độ oxi hóa – khử công nghiệp thực phẩm III.1.1 Cơ sở phương pháp Chuẩn độ kĩ thuật phân tích sử dụng rộng rãi ngành cơng nghiệp thực phẩm Mó cho phép nhà sản xuất thực phẩm xác định chất lượng chất mẫu thực phẩm thí dụ, sử dụng để đánh giá hàm lượng muối đường có sản phẩm xác định nồng độ vitamin C E mà chúng ảnh hưởng đến màu sắc sản phẩm Chất cần phân tích chất mà nồng độ/hàm lượng cần xác định Việc thực cách sử dụng chất chuẩn độ, thường dung dịch có nồng độ xác biết lấy với thể tích xác Chất chuẩn độ thêm vào dung dịch chất phân tích buret Chuẩn độ oxi hóa – khử (REDOX): phản ứng oxi hóa – khử sử dụng chuẩn độ oxi hóa – khử tác nhận oxi hóa bị khử tác nhân khử ngược lại Chuẩn độ oxi hóa – khử (REDOX): Được sử dụng để xác định hàm lượng chất oxi hóa chất khử dung dịch Khi thực chuẩn độ oxi hóa – khử, chất oxi hóa chất khử sử dụng với vai trò chất chuẩn độ so với chất khác Mục đích chuẩn độ xác định dịch chuyển electron từ chất sang chất khác, giống phản ứng oxi hóa- khử, để xác định chất khử chất oxi hóa Điểm cuối phép chuẩn độ xác định thay đổi màu chất thị sử dụng potentiometer Có nhiều ứng dụng chuẩn độ oxi hóa khử hóa học, dược, phân tích mơi trường, nông nghiệp Vitamin C (ascorbic acid) chất oxi hóa cần thiết cho nhu cầu dinh dưỡng người thiếu hụt vitamin C dẫn đến bệnh gọi scurvy, đặc trưng bất thường xương Nhiều loại trái rau chứa nhiều vitamin C trình nấu nướng phân hủy vitamin, trái có múi nước ép chúng nguồn cung cấp acid ascorbic cho người Một phương pháp phổ biến để xác định hàm lượng vitamin C thực phẩm sử dụng phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử Phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử tốt phương pháp chuẩn độ acid-baz trường hợp trình chuẩn độ phải cho thêm acid vào mẫu vật, số acid cản trở oxy hóa acid ascorbic iod Triiođua oxy hóa vitamin C tạo acid dehydroascorbic: C6H8O6 + I3- + H2O C6H6O6 + 3I- + 2H+ Khi vitamin C cịn diện dung dịch, triiođua chuyển thành ion iođua nhanh chóng Tuy nhiên, tất vitamin C bị oxy hóa, iod triiođua diện dung dịch phản ứng với tinh bột tạo nên hỗn hợp màu xanh đen Màu xanh đen điểm dừng cho phản ứng chuẩn độ 25 Quy trình chuẩn độ thích hợp việc kiểm tra hàm lượng vitamin C viên thuốc vitamin C, nước ép quả, trái tươi, đơng lạnh trái đóng gói rau Phương pháp chuẩn độ thực sử dụng dung dịch iod không dùng iodate, dung dịch iodate ổn định cho kết xác III.1.2 Quy trình xác định hàm lượng vitamin C có mẫu thực phẩm: a) Mục đích: Mục đích thí nghiệm xác định hàm lượng vitamin C mẫu thử, nước ép b) Quy trình thực hiện: Chuẩn bị dung dịch: Dung dịch thị 1% tinh bột: Cho 0,5 g tinh bột hòa tan vào 50 ml nước cất nóng gần sơi Hịa tan hồn tồn để dung dịch nguội trước sử dụng (không phải lúc dung dịch hồ tinh 1%, dung dịch 0,5% tốt) Dung dịch iod: Hòa tan g KI 0,268 g KIO3 200 ml nước cất Thêm 30 ml acid sunfuric M Cho dung dịch vào ống đong 500 ml pha loãng dung dịch nước cất đến vạch định mức 500 ml Hòa tan dung dịch hoàn toàn Cho dung dịch vào becher 600 ml Ghi nhãn becher “dung dịch iod” Dung dịch vitamin C chuẩn: Hòa tan 0,250 g vitamin C (acid ascorbic) 100 ml nước cất Dùng nước cất pha loãng thành dung dịch 250 ml bình định mức Ghi nhãn bình “dung dịch vitamin C chuẩn” Tiêu chuẩn hóa dung dịch: Thêm 25,00 ml dung dịch chuẩn vitamin C vào bình erlen 125 ml Thêm 10 giọt dung dịch hồ tinh bột % Rửa buret với lượng nhỏ dung dịch iod sau cho dung dịch iod vào buret Ghi lại vạch thể tích dung dịch ban đầu buret Chuẩn độ dung dịch điểm dừng phản ứng, bạn thấy dấu hiệu màu xanh dương bền 20 giây bạn lắc dung dịch Ghi nhận vạch thể tích dung dịch iod buret Lượng iod dùng cho chuẩn độ thể tích dung dịch iod ban đầu trừ dung dịch sau chuẩn độ Làm lại thí nghiệm chuẩn độ lần Các kết chấp nhận sai khác 0,1 ml Chuẩn độ vitamin C: 26 Tiến hành chuẩn độ mẫu thí nghiệm tương tự q trình chuẩn độ dung dịch vitamin C chuẩn Nhớ ghi nhận lại thể tích dung dịch iod ban đầu sau chuẩn độ xuất điểm dừng làm thay đổi màu dung dịch c) Chuẩn độ mẫu: Chuẩn độ mẫu nước ép quả: Cho 25,00 ml nước ép vào erlen 125 ml Chuẩn độ xuất điểm dừng phản ứng (Cho dung dịch iod màu xanh xuất bền 20 giây) Lặp lại chuẩn độ có kết sai số 0,1 ml Chuẩn độ nước chanh: Chanh dễ dùng cho thí nghiệm chuẩn độ chứa nhiều vitamin C Cho 10,00 ml nước chanh vào erlen 125 ml Chuẩn độ kết dung dịch iod sai số 0,1 ml Các mẫu khác: - Viên thuốc vitamin C – hòa tan viên thuốc vào khoảng 100 ml nước cất Cho thêm nước cất vào để thành dung dịch 200 ml ống đong - Nước ép - lọc nước ép giấy lọc hay miếng vải thưa để tách bã hạt, chúng làm nghẹt vật dụng thí nghiệm thủy tinh - Nước ép đóng hộp – phải đem lọc - Trái rau - Xay nhỏ 100 gam với 50 ml nước cất Lọc dung dịch Thấm ướt giấy lọc vài ml nước cất Thêm nước cất để thu dung dịch 100 ml bình định mức Chuẩn độ mẫu tương tự mẫu nước III.1.3 Tính tốn nồng độ vitamin C: Các phép tính chuẩn độ: Tính tốn thể tích dung dịch iod dùng cho mẫu Tính trung bình mẫu: Thể tích trung bình = thể tích tổng cộng / số lần tiến hành thí nghiệm chuẩn độ Xác định thể tích iod chuẩn độ cho dung dịch vitamin C chuẩn: Nếu bạn có trung bình 10,00 ml dung dịch iod phản ứng với 0,250 g vitamin C, xác định hàm lượng vitamin C mẫu Ví dụ, có 6,00 ml dung dịch iod phản ứng với nước quả: 10,00 ml dung dịch iod / 0,250 g vitamin C = 6,00 ml dung dịch iod / X ml vitamin C 40,00 X = 6,00 X = 0,15 g vitamin C diện mẫu thử Ghi nhớ thể tích mẫu, để làm phép tính khác, g/l Ví dụ, 25 ml nước quả: 0,15 g / 25 ml = 0,15 g / 0,025 l = 6,00 g/l vitamin C mẫu thử 27 III.2 Phương pháp permanganat xác định Fe 2+ Xác định số permanganat nước Ứng dụng kĩ thuật chuẩn độ oxi hóa – khử hóa học mơi trường III.2.1 Ngun tắc phương pháp : Kali permanganat có màu tím đậm, đóng vai trị chất thị q trình chuẩn độ Chỉ 0,01 ml dung dịch Kali Permanganat 100 ml nước quan sát màu Trong mơi trường axit, KMnO4 bị khử thành ion Mn2+ theo phương trình sau đây: MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O ; E0 = 1,51V Trong mơi trường trung tính, KMnO4 bị khử thành MnO2 oxit lại đóng vai trị tác nhân oxi hóa MnO4- + 2H+ + 3e MnO2 +2H2O ; Eo = 1,68V Ngồi ra, mơi trường bazơ, tính chất oxi hóa ion MnO 4- thể bị khử thành ion MnO42- : MnO4- + e MnO42- ; Eo = 0,67 V Sự chuẩn hóa KMnO4 acid oxalic thể phương trình hóa học sau đây: 2MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+ → 2Mn2+ + 10 CO2 (khí) + 8H2O III.2.2 Tiến hành thí nghiệm : a) Xác định xác nồng độ dung dịch chuẩn KMnO4 theo chất chuẩn gốc Dd KMnO4 vừa pha - 10,00 ml H2C2O4 0,05N - 10 ml nước cất -5 ml H2SO4 4N - Phương trình phản ứng: Khơng màu - Hồng nhạt Hình 3.1 Chuẩn độ H2C2O4 KMnO4 Kết quả: Bảng 3.1 thể thể tích KMnO4 lần chuẩn độ: 28 V1 (mL) V2 (mL) V3 (mL) VTB (mL) 10 10 10 10 C1=0,05N C2=0,05N C3=0,05N CTB=0,05N Nồng độ KMnO4 tính từ thể tích KMnO4 tiêu tốn lần chuẩn độ: b) Phân tích định lượng Fe2+ Dd KMnO4 0,05N - 10,00 mL mẫu - 10 mL nước cất - mL H3PO3 đậm đặc - mL H2SO4 4N Phương trình phản ứng: Khơng màu - Hồng nhạt Hình 3.2 Chuẩn độ H2C2O4 KMnO4 Kết quả: Bảng 3.2 thể thể tích KMnO4 lần chuẩn độ: V1 (ml) V2 (ml) V3 (ml) VTB (ml) 9,9 10 10 9,9667 C3=0,05N CTB=0,0498N C1=0,0495N C2=0,05N Nồng độ Fe2+ tính từ thể tích KMnO4 tiêu tốn lần chuẩn độ: III.2.3 Phân tích số Permanganat nước TCVN 6186:1996 - Cho lượng dư xác định KMnO4 vào mẫu nước để oxi hóa chất hữu dư: CxHyOz + MnO4- dư + H+ Mn2+ + CO2 + H2O - Sau khử lượng KMnO4 lượng dư xác định H2C2O4: 2MnO4- + 5H2C2O4dư + 16H+ 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O - Chuẩn độ lượng H2C2O4 lại KMnO4: 5H2C2O4 + 2KMnO4 + 16H+ 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O 29 - 25,00 ml mẫu nước - 10 ml H2SO4 4N - Thêm ml dung dịch KMnO4 0,01N Đun cách thủy 10 phút Sau 10 phút, thêm ml H2C2O4 0,05N đợi đến dung dịch trở nên khơng màu - Đun nóng lại dung dịch tới khoảng 80o Hình 3.3 Chuẩn độ H2C2O4 KMnO4 KMnO4 0,01N Lưu ý: chuẩn độ hỗn hợp cịn nóng Tiến hành tương tự với mẫu trắng (nước cất) Hỗn hợp vừa xử lý Không màu - Hồng nhạt Hình 3.4 Chuẩn độ H2C2O4 KMnO4 Kết quả: Bảng 3.3 Thể tích KMnO4 lần chuẩn độ: Mẫu nước Nước máy V1 = 1,1 V2 = 1,2 V3 = 1,1 Vtb =1,1333 V1 = 0,4 V2 = 0,4 V3 = 0,4 Vtb = 0,4 Chỉ số permanganat, IMn tính theo miligam oxi lít theo cơng thức: 30 III.2.4 Một số lưu ý làm chuẩn độ a) Phương trình chuẩn độ xác định số permanganat nước: 5H2C2O4 + 2KMnO4 + 16H+ ↔ 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O b) Khi chuẩn độ H2C2O4 KMnO4 người ta phải đun nóng vì: Do ion MnO4- C2O42- dấu cho nhận điện tử ion MnO4- (MnO4- → Mn2+: nhận 5e-), C2O42- (C2O42-→CO2: cho 2e) với số electron khác nhau, ion MnO4và ion C2O42- có cấu trúc khác nhau, ngồi cịn phản ứng taoh thành khí CO2 nên phản ứng chuẩn độ xảy chậm cần phải đun nóng 70-80 độ C để đuổi khí CO2 phản ứng xảy nhanh Tuy nhiên không đun sôi axit oxalic bị phân hủy c) Khi chuẩn độ Fe2+ dung dịch chuẩn KMnO4, người ta không cần đun nóng - Fe2+ MnO4- ion trái dấu dễ tương tác - Fe2+ phản ứng nhanh với KMnO4 nên khơng cần phải đun nóng d) Vai trò dung dịch H2SO4 H3PO4 đậm đặc thí nghiệm: - H2SO4: ngăn ngừa q trình thủy phân sắt, tạo môi trường cho phản ứng - H3PO4 tạo phức không màu với Fe3+([FeHPO4]+) dễ quan sát nhận biết điểm dừng chuẩn độ III.2.5 Kết luận: Phương pháp pemanganat dựa phản ứng oxy hóa ion MnO4- Khả oxy hóa ion MnO4- phụ thuộc nhiều vào độ axit môi trường phản ứng Trong môi trường axit mạnh MnO4- bị khử Mn2+: MnO4- + 5e + 8H+ ↔ Mn2+ + 4H2O khả oxy hóa MnO4- mơi trường axit cao Hơn môi trường axit, sản phẩm bị khử Mn2+ khơng màu, nên KMnO4 chất thị cho trình chuẩn độ, sau điểm tương đương giọt dung dịchKMnO4 dư đủ làm cho dung dịch chuyển từ không màu sang màu hồng Phương pháp pemanganatdùng để chuẩn độ chất khử môi trường axit mạnh Dùng phương pháp pemanganat xác định nhiều chất vô hữu khác cách chuẩn độ khác Ưu điểm phương pháp permanganat: Không dùng chất thị Permanganat có khả oxi khử cao, dùng để xác định nhiều chất chúng chuẩn độ chất oxi hóa yêu Permanganat dễ tìm, rẻ KẾT LUẬN 31 Thơng qua tiểu luận, tìm hiểu : Cơ sở lý thuyết cân oxi hóa khử dung dịch : Chất oxi hóa, chất khử phép chuẩn độ Các loại chuẩn độ oxi hóa khử thường gặp Bài tốn ứng dụng dạy học hóa học THPT việc bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học Ứng dụng thực tiễn : Ứng dụng kĩ thuật chuẩn độ oxi hóa – khử công nghiệp thực phẩm : Xác định vitamin C phương pháp chuẩn độ iot Ứng dụng kĩ thuật chuẩn độ oxi hóa – khử hóa học môi trường : Xác định số permanganat nước Qua tiểu luận, tác giả mong muốn trao đổi kiến thức chun mơn hóa học nói chung, kiến thức hóa học Phân tích nói riêng với bạn đồng nghiệp, để việc dạy học hóa Phân tích có chất lượng, tạo hứng thú học tập nơi học sinh Đặc biệt áp dụng kiến thức hóa Phân tích vào thực tiễn Ý kiến đề xuất cá nhân : nên có buổi thảo luận, báo cáo chuyên đề đồng nghiệp để có hội giao lưu, học hỏi lẫn việc dạy học hóa học Phân tích, nhằm nâng cao tay nghề giúp học sinh trang bị kiến thức hóa học áp dụng vào thực tiễn 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tham khảo cho phần cớ sở lý thuyết tập áp dụng cho dạy học Hoàng Minh Châu (chủ biên), Cơ sở hóa học phân tích (in lần thứ hai), Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, 2007 Nguyễn Tinh Dung, Hóa học phân tích phần III phương pháp định lượng hóa học, Nhà xuất giáo dục, 2000 Đinh Thị Trường Giang (chủ biên), Giáo trình Hóa Phân Tích, Nhà xuất đại học Vinh, 2017 Đào Thị Phương Diệp, Đỗ Văn H, Giáo Trình Hóa học phân tích, phương pháp định lượng hóa học NXB Đại học sư phạm, 2007 Tài liệu tham khảo cho tập ứng dụng thực tế III.1 : Internet : http://egyankosh.ac.in/bitstream/123456789/43281/1/Unit-10.pdf Determination of Ascorbic acid in Citrus Fruit juices Robert Ballentine, Ind Eng Chem Anal Ed 1941, 13, 2, 89-89 BAZHKO, O Application of redox titration techniques for analysis of hydrometallurgical solutions Hydrometallurgy Conference 2009, The Southern African Institute of Mining and Metallurgy, 2009 Internet : https://www.newfoodmagazine.com/article/1485/titration-techniques-in-thefood-industry/ Tài liệu tham khảo cho tập ứng dụng thực tế III.2 : Chỉ số Permanganat nước TCVN 6186:1996 33 ... (THPT), đặc biệt trường chuyên luyện thi học sinh giỏi Nội dung đưa vào chương trình sách giáo khoa (SGK) 12 nâng cao với thời lượng nội dung kiến thức đơn giản Để rút ngắn khoảng cách nội dung... Trường hợp hệ số hợp thức dạng oxi hoá dạng khử liên hợp hai cặp oxi hoá - khử Trong trường hợp số electron trao đổi nửa phản ứng oxi hố khử khác I.1.1 Chuẩn độ chất khử chất oxi hoá Giả sử ta chuẩn... xa nhau) Để tính thời điểm, từ thiết lập đường chuẩn độ ta sử dụng: Các phương trình bảo tồn electron xuất phát từ sản phẩm nấc chuẩn độ có mặt chất tham gia phản ứng Các phương trình Nernst